19
BAB III
MATERI DAN METODE
Penelitian dilaksanakan pada bulan Juni 2016 – Agustus 2016 di
Laboratorium Kimia dan Gizi Pangan Fakultas Peternakan dan Pertanian, dan
Laboratorium Terpadu Universitas Diponegoro, Semarang.
3.1. Materi
Bahan yang digunakan dalam pembuatan tepung talas fermentasi adalah
umbi talas yang diperoleh dari pasar induk, Bogor, kapur tohor yang diperoleh
dari CV. Batu Gunung, Semarang, asam sitrat yang diperoleh dari toko kimia
indrasari, Semarang, starter bakteri Lactobacillus plantarum dan Aspergillus
oryzae yang diperoleh dari Laboratorium Agrotekno, Balitbang Yogyakarta.
Alat yang digunakan meliputi inkubator, timbangan analitik, oven, grinder
tepung, gelas ukur, wadah penampang, sendok, alumunium foil, loyang,
stopwatch, pipa Ostwald, tabung reaksi, rak tabung reaksi, cawan porsenin, cawan
petri, microtubes, sentrifugasi, waterbath dan autoclave.
3.2. Metode
Metode penelitian terdiri dari rancangan percobaan, prosedur penelitian,
uji parameter, dan analisis data yang diperoleh dari hasil percobaan.
20
3.2.1. Rancangan Percobaan
Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen menggunakan uji t
atau t-student dengan variasi perlakuan yang berbeda, yaitu (T0) tepung talas
tanpa proses fermentasi dan (T1) tepung talas dengan proses fermentasi, yang
akan dibandingkan antara hasil kedua perlakuan tersebut. Masing-masing
perlakuan dilakukan sebanyak 10 kali ulangan. Menurut Sugiyono (2000) menguji
hipotesis komparatif berarti menguji parameter populasi yang berbentuk
perbandingan, uji t merupakan pengujian dengan sampel kecil (n < 30). Skema
sampel dan hasil ulangan tersaji pada Tabel 4.
Tabel 4. Desain Percobaan Penelitian
Ulangan Perlakuan
T0 T1
U1 T0U1 T1U1
U2 T0U2 T1U2
U3 T0U3 T1U3
U4 T0U4 T1U4
U5 T0U5 T1U5
U6 T0U6 T1U6
U7 T0U7 T1U7
U8 T0U8 T1U8
U9 T0U9 T1U9
U10 T0U10 T1U10
Desain penelitian statistik pada penelitian ini menggunakan pengujian uji t
(t-test), yaitu membandingkan sifat fisikokimia dan mikrobiologis antara tepung
talas fermentasi dan tepung talas tidak fermentasi.
21
Model matematis rancangan percobaan yang digunakan adalah :
√ ……………………………………………………… (1)
Keterangan:
t = Luas daerah yang dicapai
= Rata – rata hasil pengujian
µ = Parameter hipotesis
s = Simpangan baku
n = Jumlah sampel
Hipotesis yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
Ho : Tidak terdapat pengaruh perbedaan tepung dengan fermentasi dan tepung
tanpa fermentasi dari profil variabel tepung.
Hi : Terdapat perbedaan minimal satu atau sepasang dari tepung dengan
fermentasi dan tepung tanpa fermentasi dari profil variabel tepung.
Prosedur pengolahan data selanjutnya yaitu melakukan penentuan nilai
kritis dengan menggunakan degree of freedom (df) dan tingkat taraf signifikan (α)
yaitu 5%, lalu melakukan uji perbedaan dua rata-rata untuk mengetahui pengaruh
hasil sifat fisikokimia dan mikrobiologis tepung talas fermentasi dan tepung talas
tidak fermentasi. Hal ini untuk mengetahui perbedaan dua rata-rata ini
menggunakan uji satu pihak (uji t). Setelah itu dilakukan pengambilan keputusan
dengan mambandingkan t hitung dengan t tabel dan berdasarkan probabilitas yaitu
dengan signifikansi 5%.
22
Maka kriteria pengujian analisis data yang digunakan adalah sebagai berikut:
Jika F hitung ≥ F tabel, maka Ho ditolak dan H1 diterima, atau
F hitung < F tabel, maka Ho diterima dan H1 ditolak
Perlakuan fermentasi dalam penelitian proses pembuatan tepung talas
dimaksudkan untuk meningkatkan sifat fisik dan kimia pada tepung. Dimulai dari
mengidentifikasi penyebab masalah awal, menganalisis masalah, hingga masalah
itu terselesaikan dengan berbagai manufaktur dan metode. Sehingga tepung talas
fermentasi yang dibuat diharapkan memiliki sifat fisik dan kimia lebih baik
dibandingkan dengan tepung talas biasa. Rangkaian penelitian pembuatan tepung
talas fermentasi dapat dilihat pada diagram fish bone pada Ilustrasi 1.
Ilustrasi 1. Diagram Fish Bone Rangkaian Penelitian
Pembuatan Tepung Umbi
Talas dengan bantuan
Proses Fermentasi
Tepung Talas
Fermentasi
Pemanfaatan Talas/
Pangan Lokal
Penambahan
Mikroorganisme
Produk Masa Simpan
Lebih Lama
Ketelitian dalam
Proses Produksi
Kadar Pati
Kadar Air
Viskositas
Total Bakteri
Angka Kapang dan Khamir
Densitas
Warna
3.2.2. Prosedur Penelitian
Prosedur yang dilakukan dalam penelitian terdiri dari pembuatan starter,
pembuatan tepung umbi talas, dan melakukan fermentasi tepung.
a) Pembuatan Starter
Pembuatan tepung talas modifikasi dilakukan dengan penambahan bakteri
ke dalam tepung. Pada tahap awal pembuatan tepung talas fermentasi adalah
pembuatan starter bakteri dengan menggunakan kapang Aspergillus oryzae dan
bakteri Lactobacillus plantarum. Pada starter Aspergillus oryzae didapatkan dari
Laboratorium Agroteknologi, Yogyakarta dalam bentuk bubuk sehingga bisa
langsung untuk ditambahkan ke dalam umbi talas untuk proses fermentasi.
Penambahan starter kerja yang digunakan ke dalam umbi talas untuk proses
fermentasi sebanyak 5% (b/v). Pembuatan starter kerja bakteri Lactobacillus
plantarum dengan proses peremajaan sebanyak 2 kali dari starter indukan (F1),
sehingga starter kerja yang digunakan untuk pembuatan tepung talas fermentasi
adalah starter kerja (F3). Pembuatan starter kerja dari indukan (F1) dengan
dimasukan ke dalam MRSB untuk mendapatkan F2 dan dilakukan inkubasi pada
suhu 37°C didiamkan selama 1x24 jam. Setelah didapatkan starter F2 dilakukan
peremajaan kembali sampai dapat starter kerja (F3) dengan cara yang sama dari
starter F2 kedalam media MRSB sehingga didapatkan starter kerja (F3).
Penambahan starter kerja yang digunakan ke dalam umbi talas untuk proses
fermentasi sebanyak 5% (v/v).
24
25
b) Pembuatan Tepung Umbi Talas
Pembuatan tepung talas dilakukan dengan menyiapkan umbi talas segar
yang didapatkan dari pasar induk, Bogor. Umbi talas harus sudah melewati proses
pemilihan bahan yaitu umbi yang segar, dan tidak berbau busuk. Setelah itu umbi
dicuci dengan air bersih untuk membersihkan kotoran yang masih tertinggal pada
umbi, setelah itu talas dilakukan pengecilan ukuran agar dapat mempermudah
proses perendaman dan fermentasi pada proses selanjutnya. Selanjutnya dilakukan
proses perendaman dengan kapur tohor sebanyak 5% selama 1 jam, perendaman
selanjutnya dilakukan fermentasi dengan campuran kapang jenis Aspergillus
oryzae sebanyak 5% (b/v) dan bakteri Lactobacillus plantarum sebanyak 5%
(v/v), diamkan selama masing-masing ±24 jam. Setelah itu umbi dibersihkan
dengan air dan air garam, hal ini bermaksud menghentikan proses fermentasi
berlangsung. Proses selanjutnya dilakukan perendaman dengan asam sitrat
sebanyak 5% selama 1 jam, hal ini berguna untuk memperbaiki penampilan warna
putih pada umbi, setelah itu dilakukan pengeringan umbi dengan oven, pemanasan
dilakukan pada suhu 115°C selama 2-3 jam sehingga kadar air sudah berkurang
dan talas sudah terlihat kering dan keras. Umbi talas setelah dikeringkan
dilakukan proses penepungan dengan menghancurkan umbi menjadi ukuran
sangat kecil dan disaring sehingga didapatkan tepung umbi talas fermentasi.
Diagram alir pembuatan tepung talas fermentasi terdapat pada Ilustrasi 2.
26
Ilustrasi 2. Diagram Alir Proses Pembuatan Tepung Talas Fermentasi
Umbi talas
Sortasi dan perendaman umbi
Pengecilan bahan baku
(chipping)
Perendaman umbi dengan kapur tohor (5%) 1 jam
Fermentasi dengan Aspergillus oryzae 5% (b/v) 24 jam
Penambahan asam sitrat (5%) 1 jam
Rendam dengan larutan garam 1:2 antara garam dan air
Pengeringan dengan metode oven vacuum
Penepungan dengan Grinder
Penyaringan tepung
Tepung Talas
Fermentasi
Fermentasi dengan Lactobacillus plantarum 5% (b/v) 24 jam
Pembersihan
Pembersihan
Pembersihan
Pembersihan
27
c) Fermentasi Tepung
Tepung talas modifikasi dilakukan dengan proses fermentasi pada umbi
hingga menjadi tepung talas fermentasi. Proses fermentasi dilakukan dengan
menambahkan Aspergillus oryzae sebanyak 5% (b/v) dan bakteri Lactobacillus
plantarum sebanyak 5% (v/v). Fermentasi dilakukan dengan cara merendam umbi
talas yang sudah dipotong kecil dan tipis dan didiamkan selama 24 jam sehingga
proses fermentasi lebih efektif.
3.2.3. Uji Parameter
Parameter dalam penelitian pembuatan tepung talas fermentasi adalah uji
kadar pati, kadar air, viskositas, total bakteri, total kapang khamir, dan uji densitas
warna. Uji-uji tersebut disajikan sebagai berikut.
a) Kadar Pati
Pengujian kadar pati dilakukan dengan metode gravimetrik hidrolisa asam
(FAO, 2002) yaitu sampel sebanyak 10g dicampur dengan larutan 8% KOH
sebanyak 50ml lalu sentifugasi selama 5 menit pada kecepatan 2000 rpm, endapan
ditambahkan dengan 5ml etanol 95%, aduk secara merata dengan di sentrifugasi
pada kecepatan 2000 rpm selama 5 menit supernatant diambil dan tambahkan
50ml HCl di aduk secara merata untuk melarutkan pati bahan di diamkan selama
beberapa jam dan saring sampel dengan kertas saring hingga terpisah antara cairan
dan padatan. Padatan dilakukan proses pemanasan yaitu di oven pada suhu 75°C
28
selama 30 menit, berat padatan dihitung residu sebelum dan sesudahnya.
Perhitungan kadar pati dihitung dengan rumus :
Kadar Pati (%) ( )( )
Keterangan:
A = berat kertas saring sebelum pemanasan (gr)
B = berat kertas saring sesudah pemanasan (gr)
FK = faktor koreksi, Pengenceran (5)
S = berat sampel (gr)
b) Kadar Air
Pengujian kadar air dilakukan dengan metode oven, dimana pemanasan
menggunakan oven pada suhu 105°C selama ±3 jam (AOAC, 2005). Sampel
ditimbang sebanyak 3g dimasukan ke dalam cawan porselin yang sebelumnya
sudah panaskan dengan oven, kemudian keringkan sampel dalam oven pada suhu
105°C selama ±3 jam, setelah itu dinginkan dalam desikator dan ditimbang.
Pengurangan berat merupakan banyaknya air dalam bahan. Perhitungan kadar air
dapat dihitung dengan rumus:
Kadar air = ( )
Keterangan:
A = berat cawan
B = berat sampel
C = berat konstan (setelah di oven)
29
c) Viskositas
Pengujian viskositas merupakan pengukuran fisik kekentalan suatu bahan.
Pengujian tingkat viskositas dilakukan dengan metode okswald, yaitu dengan
menggunakan pipa okswald dan satuan pengukuran yang digunakan adalah „cP‟
(centi poise). Pengukuran viskositas dilakukan sesuai metode Sutiah et al., (2008).
Viskositas dihitung dengan megencerkan 10g sampel tepung dengan aquades
sebanyak 90ml. Aquades dan sampel masing-masing sebanyak 10ml dimasukan
ke dalam piknometer dan ditimbang berat jenis sampel dengan timbangan analitik,
kemudian sampel dimasukan ke dalam pipa okswald dan dihisap bagian tera
bagian atas secara bergantian. Waktu turun sampel sampai tera bagian bawah
dihitung. Viskositas dapat dihitung dengan rumus:
Viskositas = ( )
( )
Dimana, ρ tepung =
Keterangan :
m = massa piknometer kosong (g)
m‟ = massa piknometer + tepung (g)
v = volume piknometer (ml)
Ƞ air = viskositas air (1,0 cP)
ρ tepung = berat jenis tepung (g/ml)
t tepung = waktu alir tepung (detik)
ρ air = berat jenis air (1,0 g/ml)
t air = waktu alir air (detik)
30
d) Pengujian Jumlah Bakteri TPC (Total Plate Count)
Pengujian jumlah bakteri dilakukan dengan metode pour plate (cawan
tuang). Sampel yang diencerkan dari pengenceran 101-10
9 sampel pada angka
pengenceran 10-7
, 10-8
, 10-9
dimasukan ke dalam cawan petri steril (AOAC, 1995).
Masing-masing cawan petri diisi dengan media Natrium Agar sekitar 10ml,
kemudian sampel dimasukkan kedalam cawan petri lalu digoyang membentuk
angka delapan, dengan tujuan bakteri menyebar rata. Cawan dimasukan ke dalam
inkubator dengan posisi terbalik pada suhu 37°C selama 2 x 24 jam.
e) Pengujian Analisa Kapang Khamir
Pengujian kapang khamir dilakukan dengan mengencerkan sampel tepung
sebanyak 1g dan dilarutkan dengan larutan NaCl 0,85% sebanyak 9ml, sampel
yang diencerkan milai dari 101-10
3. Tuangkan 1ml sampel pada cawan petri lalu
tuangkan sebanyak 10ml medium PDA, kemudian masukan sampel kedalam
cawan petri dan digoyang membentuk angka delapan, dengan tujuan suspensi
menyebar rata (AOAC, 1995). Cawan dimasukan ke dalam inkubator pada suhu
25°C selama 2 x 24 jam, dan menghitung jumlah koloni pada cawan.
f) Pengujian Densitas Warna
Pada pengujian densitas warna digunakan dengan alat colorimeter yaitu
dengan mangukur dalam unit L‟a‟b. Pada perhitungan pengujian ini hanya
digunakan konversi L saja dimana melihat tingkat Lightness. Nilai dari L berkisar
31
antara 0 sampai 100. Semakin tinggi nilai konversi L maka dinyatakan bahwa
sampel semakin cerah berwarna putih (Leon et al., 2006).
3.2.4. Analisis Data
Data hasil uji kadar pati, kadar air, viskositas, total bakteri, analisa kapang
khamir, dan uji densitas warna dilakukan uji normalitas data menggunakan uji
Shapiro-Wilk karena jumlah sampel kurang dari 30 (Shapiro et al., 1968). Setelah
itu data dianalisis statistik dengan menggunakan uji t atau t-student dengan variasi
perlakuan yang berbeda dan membandingkan antara perlakuan. Pengujian ini diuji
pada selang kepercayaan 95% (Levene, 1960).